JPH0514857B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0514857B2 JPH0514857B2 JP60140147A JP14014785A JPH0514857B2 JP H0514857 B2 JPH0514857 B2 JP H0514857B2 JP 60140147 A JP60140147 A JP 60140147A JP 14014785 A JP14014785 A JP 14014785A JP H0514857 B2 JPH0514857 B2 JP H0514857B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- foreign matter
- polarized
- inspected
- elliptical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、パターン付きウエハ、ホトマスク
など、パターンが形成された面の異物検査に好適
な異物検査装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a foreign matter inspection apparatus suitable for inspecting foreign matter on a surface on which a pattern is formed, such as a patterned wafer or a photomask.
［従来の技術］
半導体デバイスの製造に用いられるウエハなど
は、異物の付着を極度に嫌うため、異物検査装置
を用いて表面の異物検査を行つている。[Prior Art] Wafers and the like used in the manufacture of semiconductor devices are extremely susceptible to foreign matter adhesion, so a foreign matter inspection device is used to inspect the surface of wafers for foreign matter.
そのようなウエハの異物検査装置として、ウエ
ハを回転および移動させつつ、ウエハ面にＳ偏光
ビームを照射することにより、ウエハ面をＳ偏光
ビームにより螺旋走査し、ウエハ面からの反射光
をレンズ系により集光し、その反射光から偏光板
によりＰ偏光成分を抽出して光電変換素子へ入射
させ、その光電変換信号のレベルに基づきウエハ
面における異物を検出する方式のものが知られて
いる。 Such a wafer foreign matter inspection device is designed to spirally scan the wafer surface by irradiating an S-polarized beam onto the wafer surface while rotating and moving the wafer, and then pass the reflected light from the wafer surface into a lens system. A known method is to collect light from the reflected light, extract a P-polarized light component from the reflected light using a polarizing plate, make it incident on a photoelectric conversion element, and detect foreign matter on the wafer surface based on the level of the photoelectric conversion signal.
Ｓ偏光ビームの照射スポツト内にパターンが存
在しても、そのパターンの面は微視的に平滑であ
るため、反射光は殆どＳ偏光成分だけである。こ
れに対し、異物の表面には一般的に微小な凹凸が
あるため、照射スポツト内に異物が存在すると、
照射されたＳ偏光ビームは散乱して偏光面が乱
れ、反射光には、Ｐ偏光成分がかなり含まれるこ
とになる。したがつて、Ｐ偏光成分の光電変換信
号をある閾値とレベル比較し、その閾値を光電変
換信号が上回つたときに、異物と判定するように
すれば、異物をパターンから弁別して検出でき
る。 Even if a pattern exists within the irradiation spot of the S-polarized beam, the surface of the pattern is microscopically smooth, so that the reflected light is almost exclusively the S-polarized component. On the other hand, the surface of a foreign object generally has minute irregularities, so if a foreign object is present within the irradiation spot,
The irradiated S-polarized beam is scattered and the plane of polarization is disturbed, and the reflected light contains a considerable amount of P-polarized light component. Therefore, by comparing the level of the photoelectric conversion signal of the P-polarized light component with a certain threshold value, and determining that it is a foreign object when the photoelectric conversion signal exceeds the threshold value, the foreign object can be detected by distinguishing it from the pattern.
［解決しようとする問題点］
しかし、このような従来の異物検査装置は、微
小異物を検出しようとすると、パターンを周期的
に誤検出する場合があつた。[Problems to be Solved] However, when such a conventional foreign matter inspection device attempts to detect minute foreign matter, there are cases in which patterns are periodically erroneously detected.
［発明の目的］
この発明の目的は、そのようなパターンの誤検
出の防止を図つた異物検査装置を提供することに
ある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a foreign matter inspection device that prevents such erroneous detection of patterns.
［問題点を解決するための手段］
発明者の研究によれば、従来の異物検査装置に
おいてパターンが誤検出されるのは、Ｓ偏光ビー
ムの照射方向がパターンの法線方向に対しある一
定の角度になつた場合に多い、従来のような比検
査面を回転させる走査方式の場合、そのような条
件になるパターンがある角度置きに周期的に現れ
る。[Means for Solving the Problem] According to the inventor's research, patterns are erroneously detected in conventional foreign object inspection equipment because the irradiation direction of the S-polarized beam is within a certain range with respect to the normal direction of the pattern. In the case of a conventional scanning method in which the ratio inspection surface is rotated, which is often the case at a certain angle, a pattern that satisfies such conditions appears periodically at a certain angle.
そして、あるパターンがそのような角度条件に
なつた場合、そのパターンからの反射光中のＰ偏
光成分比のレベルが、比較的微小な大きさの異物
からの反射光に含まれるＰ偏光成分と同程度のレ
ベルとなる。このため、Ｐ偏光成分の光電変換信
号と比例する閾値を、比較的微小な径の異物を検
出するように選定した場合、パターンと異物とを
弁別できず、パターンの誤検出が起こる。 When a certain pattern meets such an angular condition, the level of the P-polarized light component ratio in the reflected light from that pattern will be higher than that of the P-polarized light component included in the reflected light from a relatively minute foreign object. It will be at the same level. For this reason, when a threshold proportional to the photoelectric conversion signal of the P-polarized light component is selected to detect a foreign object with a relatively small diameter, the pattern cannot be distinguished from the foreign object, resulting in erroneous detection of the pattern.
このような点に着目し、先の問題点を解決する
ためにこの発明の異物検査装置は、XY走査によ
る異物検出方式を採る。が、このXY走査方式
は、回転走査方式の異物検出より異物検出処理速
度が落ちる問題がある。 Focusing on these points, and in order to solve the above-mentioned problems, the foreign matter inspection apparatus of the present invention adopts a foreign matter detection method using XY scanning. However, this XY scanning method has a problem in that the foreign object detection processing speed is lower than that of the rotary scanning method.
そこで、XY走査方式を用いても異物検出処理
速度を低下させないで高速処理をするために、こ
の発明の異物検査装置は、Ｓ偏光ビームにより被
検査面をXY走査する二次元走査機構と、この二
次元走査機構のＸ，Ｙのいずれかの主走査方向に
沿い、その走査範囲に亙つて設けられ断面がほぼ
１／４の切断楕円で第１の楕円切断面側が被検査面
に対向する楕円ミラーと、第１の楕円切断面側に
おいて走行範囲に亙つて設けられたＳ偏光カツト
手段と、楕円ミラーの第２の楕円切断面側に隣接
して楕円ミラーと一体的に形成され、走査範囲に
亙る幅で楕円ミラーからの光を受ける開口を有す
る積分球と、この積分球に設けられた光電変換素
子と、この光電変換素子の出力信号に基づき被検
査面上の異物の有無を判定する手段とを備える。 Therefore, in order to perform high-speed processing without reducing the foreign object detection processing speed even when using the XY scanning method, the foreign object inspection apparatus of the present invention includes a two-dimensional scanning mechanism that scans the inspection surface in A cut ellipse with a cross section of approximately 1/4, which is provided along either the X or Y main scanning direction of the two-dimensional scanning mechanism over the scanning range, and whose first elliptical cut surface side faces the surface to be inspected. a mirror; an S-polarized light cutting means provided over the travel range on the first elliptical cut surface side; and an S-polarized light cut means integrally formed with the elliptical mirror adjacent to the second ellipse cut surface side of the elliptical mirror, An integrating sphere with an aperture that receives light from an elliptical mirror with a width of and means.
［作用］
ウエハのパターンは、オリフラを基準とした直
交軸方向のものが圧倒的に多い。当然、ホトマス
クやレチクルも同様である。[Function] Most wafer patterns are oriented in the orthogonal axis direction with respect to the orientation flat. Naturally, the same applies to photomasks and reticles.
したがつて、そのような主要なパターンと照射
ビームとが前述のような好ましくない角度関係と
ならないように、XY走査の主、副走査方向を選
べば、従来のようなパターンの誤検出は殆ど起こ
らなくなり、異物をパターンから確実に弁別して
検出できる。 Therefore, if the main and sub-scanning directions of the XY scan are selected so that the main pattern and the irradiation beam do not have an unfavorable angular relationship as described above, the erroneous detection of patterns as in the conventional method can be almost eliminated. This will no longer occur, and foreign objects can be reliably distinguished from the pattern and detected.
しかもXY走査において、主走査方向に対応
し、かつ、走査範囲に亙つて楕円ミラーの光を受
ける開口を設けて楕円ミラー（ほぼ1/4の切断楕
円）と積分球とを一体化しているので、Ｘ，Ｙの
いずれかの主走査の速度に対応して被検査面から
の検出光について走査１ライン分すべてのスタテ
イツクな状態なまま楕円ミラーで受けることがで
きる。 Moreover, in XY scanning, the elliptical mirror (approximately 1/4 cut ellipse) and integrating sphere are integrated by providing an aperture that corresponds to the main scanning direction and receives the light from the elliptical mirror over the scanning range. , X, or Y main scanning speed, the elliptical mirror can receive the detection light from the surface to be inspected for one scanning line in a static state.
これにより１ラインの走査位置にかかわらず、
それぞれの位置の散乱光を走査範囲に亙る開口を
介して楕円ミラー、積分球で受け、これらを経て
光電変換素子に導き、ここに散乱光を集約させる
ので、主走査速度を高速化すれば、その走査速度
に対応して異物検出が可能になり、これにより螺
旋走査に匹敵する検出をすることができる。 As a result, regardless of the scanning position of one line,
Scattered light at each position is received by an elliptical mirror and an integrating sphere through an aperture spanning the scanning range, and guided through these to a photoelectric conversion element where the scattered light is concentrated, so if the main scanning speed is increased, Foreign object detection becomes possible in accordance with the scanning speed, and this enables detection comparable to spiral scanning.
［実施例］
以下、図面を参照し、この発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は、この発明が適用された異物検査装置
の構成を簡略化して示す斜視図であり、第２図は
その一部を拡大して示す概略断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a simplified structure of a foreign matter inspection apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a part thereof in an enlarged manner.
第１図において、１０は少なくともＹ方向に移
動可能な移動テーブル機構であり、その駆動手段
や位置検出用のエンコーダなどは図中省略されて
いる。この移動テーブル機構１０には、ウエハ１
２などを例えば真空吸着などの方法により保持す
るチヤツク１４が取り付けられている。 In FIG. 1, 10 is a movable table mechanism movable at least in the Y direction, and its driving means, encoder for position detection, etc. are omitted in the figure. This moving table mechanism 10 includes a wafer 1
A chuck 14 is attached to the chuck 14 for holding the parts 2 and the like by, for example, vacuum suction.
この異物検査装置では、Ｓ偏光ビームとして、
Ｓ偏光レーザ光ビームが使用されている。それを
発生するために、Ｓ偏光レーザ発振器１６，１８
が設けられている。Ｓ偏光レーザ発振器１６は、
ある波長λ1のＳ偏光レーザ光ビームを発生するも
ので、例えば波長が約8300オングストロームの半
導体レーザ発振器である。Ｓ偏光レーザ発振器１
８は、他の波長λ2のＳ偏光レーザ光ビームを発生
するものであり、例えば波長が6328オングストロ
ームのHe−Neレーザ発振器である。このように
異波長のＳ偏光レーザ光ビームを発生するのは、
被検査面におけるＳ偏光レーザ光の照射密度を上
げるため、および、被検査面上のパターン例が回
折格子として作用した場合の影響を回避して異物
検出を可能にするためである。 In this foreign matter inspection device, as an S-polarized beam,
An S-polarized laser light beam is used. To generate it, S-polarized laser oscillators 16, 18
is provided. The S-polarized laser oscillator 16 is
It is a device that generates an S-polarized laser beam of a certain wavelength λ 1 , and is, for example, a semiconductor laser oscillator with a wavelength of about 8300 angstroms. S-polarized laser oscillator 1
8 generates an S-polarized laser beam of another wavelength λ 2 , for example, a He--Ne laser oscillator with a wavelength of 6328 angstroms. Generating S-polarized laser beams with different wavelengths in this way is
This is to increase the irradiation density of the S-polarized laser beam on the surface to be inspected, and to avoid the influence when the example pattern on the surface to be inspected acts as a diffraction grating to enable detection of foreign matter.
波長λ1のＳ偏光レーザ光ビームは、ビームエキ
スパンダ２０を通過した後、ハーフミラー２２に
より反射されて主走査用のガルバノミラー２４に
入射する。波長λ2のＳ偏光レーザ光ビームは、ビ
ームエキスパンダ２６とハーフミラー２２を通過
してガルバノミラー３０に入射する。 After passing through the beam expander 20, the S-polarized laser beam having the wavelength λ 1 is reflected by the half mirror 22 and enters the galvanometer mirror 24 for main scanning. The S-polarized laser beam of wavelength λ 2 passes through the beam expander 26 and the half mirror 22 and enters the galvanometer mirror 30 .
各ビームはガルバノミラー２４により反射さ
れ、ｆ−θレンズ３０を通過して、ウエハ１２の
表面（被検査面）に約2°の照射角φ（第２図参照）
で照射される。ここで、ガルバノミラー３０は、
図示しない駆動手段にり矢線２８に示すように高
速で往復回転せしられるため、各波長のＳ偏光レ
ーザ光ビームはＸ方向（主走査方向）へある角度
降られてｆ−θレンズ３０に入射せしめられる。
しかして、ウエハ面（被検査面）上のＳ偏光レー
ザ光ビームのスポツトは、ガルバノミラー２４の
回動に従いＸ方向に直線的に高速移動する。つま
り、主走査がなされる。 Each beam is reflected by the galvanometer mirror 24, passes through the f-theta lens 30, and hits the surface of the wafer 12 (surface to be inspected) at an irradiation angle φ of approximately 2° (see Fig. 2).
irradiated with. Here, the galvanometer mirror 30 is
Since the drive means (not shown) rotates back and forth at high speed as shown by the arrow 28, the S-polarized laser beam of each wavelength falls at a certain angle in the X direction (main scanning direction) and hits the f-theta lens 30. It is made to be incident.
Thus, the spot of the S-polarized laser beam on the wafer surface (surface to be inspected) moves linearly at high speed in the X direction as the galvanometer mirror 24 rotates. In other words, main scanning is performed.
この主走査と同期して、移動テーブル機構１０
によりチヤツク１４がＹ方向にピツチ送りにて移
動せしめられる。このＹ方向移動によつて、Ｓ偏
光レーザ光ビームによる副走査がなされる。かく
して、ウエハ面（被検査面）はXY走査される。 In synchronization with this main scanning, the moving table mechanism 10
The chuck 14 is moved in the Y direction by pitch feeding. By this movement in the Y direction, sub-scanning is performed by the S-polarized laser beam. In this way, the wafer surface (surface to be inspected) is scanned in the XY direction.
ウエハ面（被検査面）からのほぼＺ方向への反
射光を集光するために、楕円ミラー（かまぼこ状
レンズ）３４が設けられている。この楕円ミラー
３４の下面には、ウエハ面（被検査面）上のＳ偏
光レーザ光ビームによる主走査線に対応する位置
に臨ませて，透光窓としてのＸ方向に延在する細
長い開口３６が形成されている。この開口には、
Ｓ偏光カツトフイルタ手段としての偏光板３８が
配設されている。しかして、ウエハ面からのほぼ
Ｚ方向への反射光のＰ偏光成分だけが、偏光板３
８を通過して楕円ミラー３４に入射する。 An elliptical mirror (semi-cylindrical lens) 34 is provided to condense reflected light from the wafer surface (surface to be inspected) approximately in the Z direction. On the lower surface of this elliptical mirror 34, there is an elongated opening 36 extending in the X direction as a transparent window, facing the position corresponding to the main scanning line of the S-polarized laser beam on the wafer surface (surface to be inspected). is formed. This opening has
A polarizing plate 38 is provided as an S-polarization cut filter means. Therefore, only the P-polarized light component of the light reflected from the wafer surface in the Z direction is reflected by the polarizing plate 3.
8 and enters the elliptical mirror 34.
楕円ミラー３４の片側に、積分球４０が設けら
れている。この積分球４０と楕円ミラー３４の結
合面にＸ方向に延在する細長い開口４２が形成さ
れており、この開口４２を介して両者は光学的に
結合されている。しかして、楕円ミラー３４に集
光されたＰ偏光レーザ光は、開口４２より積分球
４０に入射し、その内部で散乱せしめられる。 An integrating sphere 40 is provided on one side of the elliptical mirror 34. An elongated aperture 42 extending in the X direction is formed on the coupling surface of the integrating sphere 40 and the elliptical mirror 34, and the two are optically coupled via this aperture 42. The P-polarized laser beam focused on the elliptical mirror 34 enters the integrating sphere 40 through the aperture 42 and is scattered inside the sphere.
このようにＸ方向に延在する細長い開口４２を
設けてほぼ1/4の切断楕円の楕円ミラー３４と積
分球４４とを一体化しているので、主走査に対応
するＸ方向のＳ偏光レーザ光ビームの高速な走査
速度に対応してウエハ１２の被検査面からの散乱
光を１ライン分すべての位置について楕円ミラー
３４で受けることができる。そこで、１ラインの
走査位置にかかわらず、それぞれの位置の散乱光
をスタテイツクな状態なまま走査範囲に亙る開口
４２を介して積分球でホトマルチプライヤ４４，
４６に導き、ここへ集約できる。その結果、XY
走査でありながら、Ｓ偏光レーザ光ビームの走査
速度に対応する高速な異物検出が可能になる。 As described above, since the elongated opening 42 extending in the X direction is provided to integrate the elliptical mirror 34 of approximately 1/4 cut ellipse and the integrating sphere 44, the S-polarized laser beam in the X direction corresponding to main scanning is generated. Corresponding to the high scanning speed of the beam, the elliptical mirror 34 can receive scattered light from the surface to be inspected of the wafer 12 at all positions for one line. Therefore, regardless of the scanning position of one line, the scattered light at each position is transmitted to a photomultiplier 44 using an integrating sphere through an aperture 42 spanning the scanning range in a static state.
It leads to 46 and can be summarized here. As a result, XY
Although it is a scanning method, it is possible to detect foreign objects at a high speed corresponding to the scanning speed of the S-polarized laser beam.
積分球４０の上部に、光電素子としてのホトマ
ルチプライヤ４４，４６が設けられている。第２
図に示すように、各ホトマルチプライヤ４４，４
６の受光端は積分球４０の内部に臨んでおり、そ
の受光端の前にはダイクロイツクフイルタ４８，
５０が取り付けられている。 Photomultipliers 44 and 46 as photoelectric elements are provided above the integrating sphere 40. Second
As shown in the figure, each photomultiplier 44,4
The light receiving end of 6 faces the inside of the integrating sphere 40, and in front of the light receiving end there is a dichroic filter 48,
50 is attached.
積分球４０への入射光の内、波長λ1のＰ偏光レ
ーザ光だけがダイクロイツクフイルタ４８を通過
してホトマルチプライヤ４４に入射し、波長λ2の
Ｐ偏光レーザ光だけがダイクロイツクフイルタ４
６を通過してホトマルチプライヤ４６に入射す
る。 Of the light incident on the integrating sphere 40, only the P-polarized laser beam with the wavelength λ 1 passes through the dichroic filter 48 and enters the photomultiplier 44, and only the P-polarized laser beam with the wavelength λ 2 passes through the dichroic filter 48.
6 and enters the photomultiplier 46.
このように、楕円ミラー３４と積分球４０を用
いて反射光のＰ偏光成分をホトマルチプライヤ４
４，４６へ導くため、比較的広い範囲にわたつて
主走査することができる。レンズ系では焦点ボケ
などの問題があり、主走査の範囲を相当に狭く制
限せざるを得ず、実用的でないし、また高価にな
りやすい。 In this way, using the elliptical mirror 34 and the integrating sphere 40, the P-polarized component of the reflected light is transferred to the photomultiplier 4.
4 and 46, main scanning can be performed over a relatively wide range. Lens systems have problems such as defocusing, and the main scanning range has to be limited to a fairly narrow range, making them impractical and likely to be expensive.
ここで、Ｓ偏光レーザ光ビームの照射スポツト
内にパターンが存在しても、そのパターンの面は
微視的に平滑であるため、反射光は殆どＳ偏光成
分だけである。これに対し、異物の表面には一般
的に微小な凹凸があるため、照射スポツト内に異
物が存在すると、照射されたＳ偏光ビームは散乱
して偏光面が乱れ、反射光には、Ｐ偏光成分がか
なり含まれることになる。そのＰ偏光成分のレベ
ルは、異物の大きさとほぼ比例する。ホトマルチ
プライヤ４４，４６の出力信号のレベルは、それ
ぞれの入射光量に比例する。したがつて、ホトマ
ルチプライヤ４４，４６の出力信号レベルに、走
査点における異物の有無と異物の大きさが反映さ
れる。 Here, even if a pattern exists within the irradiation spot of the S-polarized laser beam, the surface of the pattern is microscopically smooth, so that the reflected light is almost only the S-polarized component. On the other hand, since the surface of a foreign object generally has minute irregularities, if a foreign object exists within the irradiation spot, the irradiated S-polarized beam will be scattered and the plane of polarization will be disturbed, and the reflected light will contain P-polarized light. It will contain a lot of ingredients. The level of the P-polarized light component is approximately proportional to the size of the foreign object. The levels of the output signals of the photomultipliers 44 and 46 are proportional to the respective amounts of incident light. Therefore, the output signal levels of the photomultipliers 44 and 46 reflect the presence or absence of foreign matter at the scanning point and the size of the foreign matter.
第３図は、この異物検査装置の信号処理部のブ
ロツク図である。この図において、前記ホトマル
チプライヤ４４，４６の出力信号は加算増幅器５
４により加算増幅されて比較回路５６に入力され
る。この比較回路５６は、その入力信号のレベル
を、データ処理システム（図示せず）より設定さ
れる閾値と比較し、その閾値以上にレベルの信号
が入力した時に論理“１”レベルの信号を出力す
る。この出力信号は、データ処理システムに入力
される。なお、移動テーブル機構１４の位置にエ
ンコーダの出力信号もデータ処理システムに入力
される。そして、移動テーブル機構１４、ガルバ
ノミラー２４およびＳ偏光レーザ発振器１６，１
８の駆動は、データ処理システムによつて制御さ
れる。 FIG. 3 is a block diagram of the signal processing section of this foreign matter inspection device. In this figure, the output signals of the photomultipliers 44 and 46 are transmitted to the summing amplifier 5.
4 and is added and amplified and input to the comparator circuit 56. This comparison circuit 56 compares the level of the input signal with a threshold value set by a data processing system (not shown), and outputs a logic "1" level signal when a signal with a level higher than the threshold value is input. do. This output signal is input to a data processing system. Note that the output signal of the encoder at the position of the moving table mechanism 14 is also input to the data processing system. Then, the moving table mechanism 14, the galvanometer mirror 24, and the S-polarized laser oscillator 16,1
8 is controlled by the data processing system.
以上の構成の異物検査装置の異物検査動作を説
明する。まず、データ処理システムの制御下にお
いて、前記ウエハ面（被検査面）のXY走査が始
まる。通常、Ｓ偏光レーザ発振器１６，１８は両
方とも動作させられ、その条件に応じて閾値が比
較回路５６に設定される。 The foreign matter inspection operation of the foreign matter inspection apparatus having the above configuration will be explained. First, under the control of the data processing system, XY scanning of the wafer surface (surface to be inspected) begins. Normally, both the S-polarized laser oscillators 16 and 18 are operated, and a threshold value is set in the comparator circuit 56 according to the conditions.
各時点の走査点からの反射レーザ光のＰ偏光成
分が、偏光板３８を介して楕円ミラー３４に入射
し、さらに積分球４０に入射する。そして、その
Ｐ偏光レーザ光の波長λ1成分に比例した信号がホ
トマルチプライヤ４４より出力され、波長λ2成分
に比例した信号がホトマルチプライヤ４６より出
力される。各信号の加算増幅信号は比較回路５６
に入力し、閾値と比較される。 The P-polarized light component of the reflected laser light from the scanning point at each time is incident on the elliptical mirror 34 via the polarizing plate 38, and further incident on the integrating sphere 40. Then, a signal proportional to the wavelength λ 1 component of the P-polarized laser light is output from the photomultiplier 44, and a signal proportional to the wavelength λ 2 component is output from the photomultiplier 46. The summation amplification signal of each signal is obtained by the comparator circuit 56
and is compared with a threshold.
走査点にある大きさ以上の異物があると、その
加算増幅信号のレベルが閾値以上となり、論理
“１”信号が比較回路５６より出力される。デー
タ処理システム側では、その“１”信号を受ける
と、その走査点に異物が検出されたと判断し、そ
の時の走査位置情報（移動テーブル機構のエンコ
ーダ出力と、ガルバノミラー２４の角度から分か
る）、内部メモリ上の異物テーブルに格納する。 If a foreign object larger than a certain size is present at the scanning point, the level of the addition amplified signal becomes equal to or higher than the threshold value, and a logic "1" signal is output from the comparator circuit 56. When the data processing system receives the "1" signal, it determines that a foreign object has been detected at that scanning point, and the scanning position information at that time (known from the encoder output of the moving table mechanism and the angle of the galvano mirror 24), Stored in foreign object table on internal memory.
ここで、ウエハ面の主要なパターンの方向と
Ｘ，Ｙ方向とが一致するような向きでウエハ３０
をセツトすれば、Ｓ偏光レーザ光ビームの照射方
向と前述のような角度関係になるパターンは極め
てわずかであるため、従来のようなパターンの誤
検出は殆ど起こらない。 Here, the wafer 30 is oriented so that the direction of the main pattern on the wafer surface matches the X and Y directions.
If this is set, there will be very few patterns that have the above-mentioned angular relationship with the irradiation direction of the S-polarized laser beam, and therefore the erroneous detection of patterns as in the conventional case will hardly occur.
さて、通常は、以上のように両方のＳ偏光レー
ザ光ビームを照射し、照射密度を上げるが、ウエ
ハ面やホトマスクなどでは、微小パターンが微小
間隔で配列されるため、いずれか一方の波長でパ
ターン列が回折格子として作用し、正常な異物検
査ができなくなることがある。 Normally, both S-polarized laser beams are irradiated as described above to increase the irradiation density, but on wafer surfaces and photomasks, minute patterns are arranged at minute intervals, so only one wavelength is used. The pattern row may act as a diffraction grating, making normal foreign matter inspection impossible.
例えば、主として波長λ1により検査を行い、波
長λ2を回析パターンの判定に使用する。すなわ
ち、回析をおこしていない場合にはλ1とλ2の検出
出力比は一定の関係を保ち、回析をおこしている
場合は両者の比が大きく変わる。 For example, the inspection is mainly performed using the wavelength λ 1 and the wavelength λ 2 is used for determining the diffraction pattern. That is, when diffraction is not occurring, the detection output ratio of λ 1 and λ 2 maintains a constant relationship, and when diffraction is occurring, the ratio between the two changes greatly.
なお、Ｓ偏光レーザ発振器を選択的に作動させ
る代わりに、ホトマルチプライヤ４４，４６と加
算増幅５４の間にスイツチ回路を挿入し、利用す
べき波長に対応する一方のホトマルチプライヤだ
けを加算増幅器５６に接続することにより、一方
の波長だけを利用して異物検査を行うようにして
もよい。 Note that instead of selectively operating the S-polarized laser oscillator, a switch circuit is inserted between the photomultipliers 44, 46 and the summing amplifier 54, and only one of the photomultipliers corresponding to the wavelength to be used is used as the summing amplifier. 56, foreign matter inspection may be performed using only one wavelength.
以上、この発明の一実施例について詳細に説明
したが、この発明は種々変形して実施し得るもの
である。 Although one embodiment of the present invention has been described above in detail, the present invention can be implemented with various modifications.
例えば、ホトマルチプライヤの出力信号をデジ
タル化してデータ処理システムへ入力し、ソフト
ウエア処理によつてレベル比較などを行つてもよ
い。 For example, the output signal of the photomultiplier may be digitized and input to a data processing system, and level comparison may be performed through software processing.
ホトマルチプライヤは、他の光電変換素子によ
り置き換えることもできる。 The photomultiplier can also be replaced by other photoelectric conversion elements.
また、レーザ光以外の光ビームを利用する同様
な異物検査装置にも、この発明は適用可能であ
る。 Further, the present invention is also applicable to a similar foreign matter inspection device that uses a light beam other than a laser beam.
さらに、この発明は、ウエハ以外の被検査物、
例えばマスク、レチクル、ペリクル膜などの表面
における異物を検査する装置にも適用できるもの
である。 Furthermore, the present invention can be applied to objects to be inspected other than wafers,
For example, it can be applied to devices that inspect foreign substances on the surfaces of masks, reticles, pellicle membranes, and the like.
［発明の効果］
以上詳述したように、この発明によれば、主走
査の走査速度に対応して被検査面からの検出光を
１ライン分すべてスタテイツクな状態なまま楕円
ミラーで受けることができ、１ラインの走査位置
にかかわらず、それぞれの位置の散乱光を走査範
囲に亙る開口を介して積分球で光電変換素子に導
き、集約するようにしているのでXY走査であり
ながら、その主走査速度に対応する異物検出が可
能になる。しかも、XY走査を行つているのでＳ
偏光ビームの照射方向とパターンとの角度関係に
より誤検出を防止し、確実な異物検査が可能とな
る。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, it is possible to receive the detection light from the surface to be inspected for one line in a static state by the elliptical mirror in accordance with the scanning speed of the main scan. Regardless of the scanning position of one line, the scattered light at each position is guided to the photoelectric conversion element by an integrating sphere through an aperture spanning the scanning range and concentrated, so even though it is an XY scan, the main Foreign object detection corresponding to the scanning speed becomes possible. Moreover, since XY scanning is performed, S
The angular relationship between the irradiation direction of the polarized beam and the pattern prevents false detection and enables reliable foreign object inspection.
第１図はこの発明による異物検査装置の一部を
破断して示す概略斜視図、第２図は同異物検査装
置の一部を拡大して示す概略断面図、第３図は信
号処理部のブロツク図である。
１０……移動テーブル、１４……チヤツク、１
２……ウエハ、１６，１８……Ｓ偏光レーザ発振
器、２２……ハーフミラー、２４……ガルバノミ
ラー、３０……ｆ−θレンズ、３４……楕円ミラ
ー、３６……開口（透光窓）、３８……偏光板
（Ｓ偏光カツトフイルタ手段）、４０……積分球、
４２……開口、４４，４６……ホトマルチプライ
ヤ、４８，５０……ダイクロイツクフイルタ、５
４……加算増幅器、５６……比較回路。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a part of the foreign object inspection device according to the present invention, with a part cut away, FIG. It is a block diagram. 10...Moving table, 14...Chick, 1
2... Wafer, 16, 18... S-polarized laser oscillator, 22... Half mirror, 24... Galvano mirror, 30... f-theta lens, 34... Elliptical mirror, 36... Aperture (transparent window) , 38...Polarizing plate (S polarization cut filter means), 40... Integrating sphere,
42...Aperture, 44, 46...Photomultiplier, 48, 50...Dichroic filter, 5
4...Summing amplifier, 56...Comparison circuit.
Claims (1)
二次元走査機構と、この二次元走査機構の前記
Ｘ，Ｙのいずれかの主走査方向に沿い、その走査
範囲に亙つて設けられ断面がほぼ1/4の切断楕円
で第１の楕円切断面側が前記被検査面に対向する
楕円ミラーと、第１の楕円切断面側において前記
走査範囲に亙つて設けられたＳ偏光カツト手段
と、前記楕円ミラーの第２の楕円切断面側に隣接
して前記楕円ミラーと一体的に形成され、前記走
査範囲に亙る幅で前記楕円ミラーからの光を受け
る開口を有する積分球と、この積分球に設けら
れ、この積分球からの光を受けるた光電変換素子
と、この光電変換素子の出力信号に基づき前記被
検査面上の異物の有無を判定する手段とを備える
ことを特徴とする異物検査装置。 ２ 前記二次元走査機構は、前記被検査面を副走
査方向に直線的に移動させる手段と、前記Ｓ偏光
ビームを主走査方向に直線的に振る手段とからな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
異物検査装置。[Claims] 1. A two-dimensional scanning mechanism that scans a surface to be inspected in XY with an S-polarized beam; an elliptical mirror provided with a cut ellipse having a cross section of approximately 1/4, with a first elliptical cut surface facing the surface to be inspected; and an S-polarized light cut provided over the scanning range on the first elliptical cut surface side. an integrating sphere that is integrally formed with the elliptical mirror adjacent to the second elliptical cut surface side of the elliptical mirror and has an aperture that receives light from the elliptical mirror with a width that spans the scanning range; A photoelectric conversion element provided on the integrating sphere and receiving light from the integrating sphere, and means for determining the presence or absence of foreign matter on the surface to be inspected based on the output signal of the photoelectric conversion element. Foreign matter inspection equipment. 2. The two-dimensional scanning mechanism comprises means for linearly moving the inspected surface in the sub-scanning direction and means for linearly swinging the S-polarized beam in the main-scanning direction. A foreign matter inspection device according to scope 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14014785A JPS6211138A (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Apparatus for inspecting foreign matter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14014785A JPS6211138A (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Apparatus for inspecting foreign matter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211138A JPS6211138A (en) | 1987-01-20 |
| JPH0514857B2 true JPH0514857B2 (en) | 1993-02-26 |
Family
ID=15261963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14014785A Granted JPS6211138A (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Apparatus for inspecting foreign matter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6211138A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5547969B2 (en) * | 2010-01-04 | 2014-07-16 | 日置電機株式会社 | Photometric device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5594145A (en) * | 1979-01-12 | 1980-07-17 | Hitachi Ltd | Method of and device for inspecting surface of article |
| JPS5599049A (en) * | 1979-01-24 | 1980-07-28 | Toshiba Corp | Defect detector |
| JPS57163852A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Detector for sample surface defect |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP14014785A patent/JPS6211138A/en active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5594145A (en) * | 1979-01-12 | 1980-07-17 | Hitachi Ltd | Method of and device for inspecting surface of article |
| JPS5599049A (en) * | 1979-01-24 | 1980-07-28 | Toshiba Corp | Defect detector |
| JPS57163852A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Detector for sample surface defect |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6211138A (en) | 1987-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4669885A (en) | Apparatus for inspecting negatives | |
| JPH0781956B2 (en) | Foreign object detection device on semiconductor substrate | |
| JPH0915163A (en) | Method and equipment for inspecting foreign substance | |
| JPH0820371B2 (en) | Defect inspection device and defect inspection method | |
| JPH07209202A (en) | Surface state inspection equipment, exposure apparatus employing it, and production of device using the exposure apparatus | |
| JPH0159522B2 (en) | ||
| JPH0256626B2 (en) | ||
| JPH0514857B2 (en) | ||
| US4812664A (en) | Apparatus for scanning a flat surface to detect defects | |
| JPH0365862B2 (en) | ||
| JPH06242391A (en) | Optical scanning type picture reader | |
| JPH0523620B2 (en) | ||
| JPH0534128A (en) | Detecting apparatus of extraneous substance | |
| JPS6240656B2 (en) | ||
| JP2503919B2 (en) | Foreign matter inspection device | |
| JP2876482B2 (en) | Face plate inspection system | |
| JP2577920B2 (en) | Foreign substance inspection device | |
| WO2022201910A1 (en) | Foreign matter inspection device and foreign matter inspection method | |
| JPS62179642A (en) | Surface defect detector | |
| JPH01239437A (en) | Foreign matter presence/absence inspecting device | |
| JPS62188334A (en) | Inspection apparatus | |
| JP2683039B2 (en) | Optical disc inspection device | |
| JP3064459B2 (en) | Mask foreign matter inspection method | |
| JPH04339245A (en) | Inspecting device for surface condition | |
| JPH0562821B2 (en) |